• 전력전자학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.477-484
• /
• 2013

This paper proposes a novel switching method of active clamp snubber for efficiency improvement of PV module integrated converter(MIC) system. Recently, MIC solar system is researched about the efficiency and safety. PV MIC system is used active clamp method of snubber circuit for the price and reliability of the system. But active clamp snubber circuit has the disadvantage that system efficiency is decreased for switch operating time because of heat loss of resonant between snubber capacitor and leakage inductance. To solve this problem, this paper proposes a novel switching method of the active clamp. The proposed method is a technique to reduce power consumption by reducing the resonance of the snubber switch operation time and through simulations and experiments proved the validity.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.201-208
• /
• 2017

최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권2호
• /
• pp.179-186
• /
• 2006

$TiO_2$를 나노튜브(nanotube)와 나노입자(nanoparticle)의 두 가지 형태로 제조하여 닥터 브레이드 방법과 $450^{\circ}C$에서의 소결 공정을 통하여 다공성막으로 제조하였다. 이 다공성막을 작용물질로 사용하여 염료감응형 태양전지를 제조하고 그 특성을 조사하였다. $TiO_2$ 나노입자는 수소화 티탄염 나노튜브를 $180^{\circ}C$에서 24시간 동안 가수열분해 처리함으로써 합성하였다. 이 $TiO_2$ 나노입자를 다공성막으로 사용하여 제작한 염료감응형 태양전지의 에너지 효율(${\eta}$)은 8.07％이며, 개방전압(open-circuit potential, $V_{OC}$), 단락전류(short-circuit current, $I_{SC}$)와 fill factor(FF) 값은 각각 0.81 V, $18.29mV/cm^2$와 66.95％이었다. 나노튜브 $TiO_2$를 제조할 경우에는 NaOH 용액의 농도를 3M과 5M로 변화시켰다. 그 결과 3M NaOH 용액에서 합성된 나노튜브 $TiO_2$를 다공성막으로 사용하여 제작된 염료감응형 태양전지의 에너지 효율(${\eta}$)은 6.19％이었으며, $V_{OC}$, $IV_{SC}$와 FF 값은 각각 0.77 V, $12.41mV/cm^2$와 64.49％이었다. 반면에 5 M NaOH에서는 전자이동성이 좋지 않아 효율이 4.09％로 감소하였다. 본 연구 결과 가수열분해법에 의해 제조한 $TiO_2$ 나노입자로 제조한 염료감응형 태양전지의 효율이 가장 높았다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권10호
• /
• pp.694-701
• /
• 2012

본 연구는 여재를 장착한 수리동역학적 여과분리장치(HSF)와 태양전지 구동형 수중펌프를 조합한 장치의 여재 역세척 가능성에 대하여 분석하였다. 수중펌프는 12볼트 직류모터로 구동되며 태양전지와 축전지로 가동된다. 수리동력학적 분리장치와 펄라이트 여재를 충진한 카트리지에 역세척용 노즐을 장착하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환수지 입자, 실리카젤 입자, 그리고 상업지역 맨홀퇴적물질 입자 등이다. HSF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 유입수 SS 농도와 입경, 다양한 수면적 변화를 변화에 대한 역세척 방법별 SS 처리효율을 산정하였다. 전체적인 수면적부하율 범위는 308~$1,250m^3/m^2/day$이다. 태양전지를 이용한 최소한의 전력으로 구동되는 펌프를 이용하여 역세척을 실시한 결과 2대의 수중 펌프를 가동하여 역세척 시 역세척하지 않은 여재와 비교하여 약 18% 처리효율 증가효과를 나타내었다. 비점오염 처리장치에 소규모 태양전지를 활용하여 여재를 역세척할 경우 처리효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 공업화학
• /
• 제20권3호
• /
• pp.273-278
• /
• 2009

Heck coupling reaction을 이용해서 poly[2-(2,6-dimethylpyran-4-ylidene)malononitrile-alt-1,4-bis(dodecyloxy)-2,5-divinylbenzene] (PM-PPV), poly[2-{2,6-Bis-[2-(5-bromothiophen-2-yl)-vinyl]-pyran-4-ylidene}-malononitrile-alt-1,4-bis(dodecyloxy)-2,5-divinylbenzene] (PMT-PPV), poly[2-[2,6-Bis-(2-{4-[(4-bromophenyl)-phenylamino]-phenyl}-vinyl)-pyran-4-ylidene]-malononitrile-alt-1,4-bis(dodecyloxy)-2,5-divinylbenzene] (PMTPA-PPV)를 합성하였다. PM-PPV, PMT-PPV, PMTPA-PPV의 band gap은 각각 2.18 eV, 1.90 eV, 2.07 eV로 나타났다. LUMO 에너지 준위는 각각 3.65 eV, 3.54 eV, 3.62 eV로 나타났고 HOMO 에너지 준위는 각각 5.83 eV, 5.61 eV, 5.52 eV이고 소자를 제작하여 측정한 결과는 AM 1.5 G [1 sun condition ($100mA/cm^2$)]에서의 효율은 0.028%, 0.031%, 0.11%이고 open-circuit voltage (Voc)는 0.59 V~0.69 V로 나타났다.

• 전기화학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.15-18
• /
• 2000

태양전지의 전극 기판으로 사용되는 전도성 투명 산화주석 박막의 제조 방법에 대하여 연구하였다. 졸겔법을 이용하여 산화 주석 박막을 제조하는 경우에 저가의 공정으로 대면적의 박막을 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 공정 조건의 확립과 전구체의 설정에 중점을 두었다. 전구체 용액을 isopropyl 알코올에 tin isopropoxide를 용해한 용액을 사용하였으며 수화 반응을 억제하기 위하여 triethanolamine(TEA)을 첨가하였다. Corning유리 위에 spinning과 dipping방법을 이용하여 코팅을 하였으며 이후 열처리하여 최종 산화주석 박막을 제조하였다. 이렇게 제조된 박막은 가시광선 영역에서 $90\%$ 이상의 투과도를 보였으며 $0.01\Omega{\cdot}cm$ 이하의 비저항을 나타냈다

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제32권8호
• /
• pp.2671-2676
• /
• 2011

Nanocrystalline $TiO_2$ spherical particle (NP) with a dimension of 5 ${\times}$ 5.5 nm and several nanorods (NR) with different aspect ratios (diameter ${\times}$ length: 5 ${\times}$ 8.5, 4 ${\times}$ 15, 4 ${\times}$ 18 and 3.5 ${\times}$ 22 nm) were selectively synthesized by a solvothermal process combined with non-hydrolytic sol-gel reaction. With varying the molar ratio of TTIP to oleic acid from 1:1 to 1:16, the NRs in the pure anatase phase were elongated to the c-axis direction. The prepared NP and NRs were applied for the formation of nanoporous $TiO_2$ layers in dye-sensitized solar cell (DSSC). Among them, NR2 ($TiO_2$ nanorod with 4 ${\times}$ 15 nm) exhibited the highest cell performance: Its photovoltaic conversion efficiency (${\eta}$) of 6.07%, with $J_{sc}$ of 13.473 mA/$cm^2$, $V_{oc}$ of 0.640 V, and FF of 70.32%, was 1.44 times that of NP with a size of 5 ${\times}$ 5.5 nm. It was observed from the transient photoelectron spectroscopy and the incident photon to current conversion efficiency (IPCE) spectra that the $TiO_2$ films derived from NR2 demonstrate the longest electron diffusion length ($L_e$) and the highest external quantum efficiency (EQE).

• 신재생에너지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.29-34
• /
• 2022

The most prevalent cause of solar cell efficiency loss is reduced recombination at the metal electrode and silicon junction. To boost efficiency, a a SiO_X/poly-Si passivating interface is being developed. Poly-Si for passivating contact is formed by various deposition methods (sputtering, PECVD, LPCVD, HWCVD) where the ploy-Si characterization depends on the deposition method. The sputtering process forms a dense Si film at a low deposition rate of 2.6 nm/min and develops a low passivation characteristic of 690 mV. The PECVD process offers a deposition rate of 28 nm/min with satisfactory passivation characteristics. The LPCVD process is the slowest with a deposition rate of 1.4 nm/min, and can prevent blistering if deposited at high temperatures. The HWCVD process has the fastest deposition rate at 150 nm/min with excellent passivation characteristics. However, the uniformity of the deposited film decreases as the area increases. Also, the best passivation characteristics are obtained at high doping. Thus, it is necessary to optimize the doping process depending on the deposition method.

• 신재생에너지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.64-69
• /
• 2022

Double-sided photovoltaic (PV) modules have received significant attention in recent years as a technology that can achieve higher annual energy production rates than single-sided modules. The shingled technology is a promising method for manufacturing high-density and high-power modules. These modules are divided by laser and joined with electrically conductive adhesives. The output efficiency of the divided cells depends on the division pattern and the electrode pattern, making it important to understand the output characteristics. In this study, the output characteristics of large-area double-sided light-receiving shingled cells with different split patterns and electrode patterns were investigated. The M6 size, with 6 divisions in the electrode pattern, had the highest efficiency when using 142 front fingers and 146 rear fingers. The M10 size, with 7 divisions, had the highest output when using 150 fingers equally in the front and rear. The M12 size, also with 7 divisions, showed the highest output characteristics when using 192 front fingers and 208 rear fingers.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.57-62
• /
• 2011

염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$의 $TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.